三元正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)前驱体的Al_(2)O_(3)包覆改性研究

通过一种简单高效的湿法包覆法对Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)2前驱体进行Al_(2)O_(3)包覆,在与Li_(2)CO_(3)混合后经过一次高温烧结工序制备得到Al包覆改性的LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)层状正极材料(记作x%Al-NCM)。采用了XRD、SEM、EDS、TEM和电化学测试技术等方法对材料的结构、形貌、成分和充放电性能进行了表征分析,系统地研究了Al_(2)O_(3)包覆层对材料的电化学性能影响。结果表明,薄层Al_(2)O_(3)包覆结合近表面的微量Al^(3+)的晶格掺杂,有效降低了阳离子混排度并可明显改善NCM622材料的循环和倍率性能。0.4wt%Al-NCM材料在5 C倍率下放电容量为144.42 mAh/g(3.0~4.3 V),并且其在1 C下循环200次后的容量保持率可维持在85.39%,明显优于未包覆NCM的保持率(74.32%)。Al-NCM循环性能的显著增强归因于Al_(2)O_(3)包覆层阻挡了材料表面与电解液的接触,减少界面副反应,抑制了过渡金属溶解;同时该包覆层维持了稳定的层状结构,降低了电极极化现象,缓解了循环过程的不可逆的容量损失。

基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术

为研究固体推进剂在湿法缠绕包覆工艺过程中的应变特性,基于光纤光栅传感器,搭建了固体推进剂药柱在连续缠绕包覆中的动态应变测试系统,以实现对压伸成型的改性双基推进剂在湿法缠绕包覆工艺中的动态应变进行测试,分析了不同缠绕层数下的药柱受到的应变情况和固化过程的应变特性及其原因。结果表明,基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,能够准确测试出湿法包覆缠绕工艺中固体推进剂所受到应变的变化特性,恒定的缠绕张力和送纱速率作用下,当前缠绕层会对已缠绕层的张力产生一定的放松作用,表现出“放松效应”;固化过程中树脂放热和降温时的收缩是导致药柱表面产生应变的主要因素;在整个工艺中,推进剂药柱表面受到的应变均在其结构最大破坏应变2.5%范围内,能够满足湿法纤维缠绕包覆工艺。基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,可为推进剂药柱在湿法纤维缠绕包覆工艺中受到的动态应变特性研究提供有利的技术支撑。

复合掺杂与包覆对尖晶石锰酸锂结构和性能的影响

采用固相烧结法与湿法包覆工艺,研究复合掺杂与包覆改性对尖晶石锰酸锂材料性能的影响。采用XRD、SEM、比表面积、振实密度以及电化学分析,发现在复合掺杂适量的Nb元素和Mg元素的基础上,以异丙醇铝为原材料,采用液相湿法对其颗粒表面包覆0.15%的Al_2O_3,样品可获得最优的电化学性能,0.5 C放电比容量为115.73 mA·h/g,100周循环后比容量衰减至113.67 mA·h/g,容量保持率仍高达98.22%。

基于表面改性纳米硅复合负极材料的制备及其性能

基于简单易操作的湿法包覆制备了以纳米硅粉体和石墨(G)为主要原料,添加表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚和石墨烯(GR)的Si/C@GR/G复合材料。研究了不同组分配比对复合材料的成分、形貌及电化学性能的影响。结果表明:制得的复合材料具有良好的循环稳定性,体积膨胀得到缓解。当复合材料中硅质量分数为10%,首次放电比容量约为730 mA·h/g,在电流密度为100 mA/g经100次循环后,其放电比容量稳定维持在500 mA·h/g左右,也展现了良好的倍率性能,首次Coulombic效率达到87.27%,相比纯硅不足70%的效率有了大幅度提高。